CN107613147A - 一种电话专线智能切换装置、测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电话专线智能切换装置、测试系统及测试方法，该智能切换装置用于切换用户话机与主用线路和备用线路之间的连接，包括第一电话中继接口单元、第二电话中继接口单元、切换处理单元和电话电话用户接口单元，切换处理单元用于自动测试主用线路和备用线路的语音传输质量，并选择测试结果更好的线路作为通话线路，并自动将该通话线路连接至用户话机。本发明可以自动切换用户话机与主用线路/备用线路之间的连接，方便根据线路语音传输质量的状况，自动地在主用线路和备用线路之间进行切换，准确便捷，保证电话专线随时畅通，提高了电话专线的安全性和可靠性，可广泛应用于重要用户通信保障领域。

Description

一种电话专线智能切换装置、测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种电话专线智能切换装置、测试系统及测试方法。

背景技术

名词解释：

DSP：Digital signal process,数字信号处理技术；

PCM：Pulse Code Modulation，脉冲编码调制技术；

MDC：Multipledescription coding，多描述编码技术；

MCBSP：Multichannel Buffered Serial Port，多通道同步缓冲串口，是TI公司DSP芯片的常见外设；

EDMA：Enhanced Direct Memory Access，指外部设备不通过CPU而直接与系统内存交换数据的接口技术；

E1：电信领域，我国采用欧洲标准的30路脉码调制PCM简称E1，速率是2.048Mbit/s；

T1：美国制式24路脉码调制PCM，简称T1，速率是1.548Mbit/s。

重要用户的电话线路一般都由相互备份的主、备两条线路组成，当其中一条线路出现故障时，可马上启用另外一条线路，以保障重要用户随时可以正常通话。在实际应用中，一般在通话前以人工试听的方式对主、备线路进行验证，并根据主观判断来确定主用线路和备用线路后，通过手动方式进行主用线路和备用线路的切换。这种人工方式需要通过手动来切换主、备线路，而且需要依靠人工方式进行测试，技术手段落后，不能满足电话专线用户通话的高质量、高可靠性要求。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种电话专线智能切换装置、测试系统及测试方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电话专线智能切换装置，用于切换用户话机与主用线路和备用线路之间的连接，包括第一电话中继接口单元、第二电话中继接口单元、切换处理单元和电话用户接口单元，所述第一电话中继接口单元与主用线路连接，所述第二电话中继接口单元与备用线路连接，所述电话用户接口单元与用户话机连接，所述切换处理单元分别与第一电话中继接口单元、第二电话中继接口单元和电话用户接口单元连接；

所述切换处理单元用于自动测试主用线路和备用线路的语音传输质量，并选择测试结果更好的线路作为通话线路，并自动将该通话线路连接至用户话机。

进一步，所述切换处理单元包括第一MCBSP接口、第二MCBSP接口、第三MCBSP接口、第一中继接口扫描及控制模块、第二中继接口扫描及控制模块、用户接口扫描及控制模块、第三SPI接口、第四SPI接口、第五SPI接口、数据缓存模块、话路分析处理模块和信号发生器模块；

所述第一中继接口扫描及控制模块与第三SPI接口连接，所述第二中继接口扫描及控制模块与第四SPI接口连接，所述用户接口扫描及控制模块与第五SPI接口连接，所述第一MCBSP接口和第三SPI接口分别与第一电话中继接口单元连接，所述第二MCBSP接口和第四SPI接口分别与第二电话中继接口单元连接，所述第五SPI接口和第三MCBSP接口分别与电话用户接口单元连接；

所述数据缓存模块分别与第一MCBSP接口、第二MCBSP接口和第三MCBSP接口连接，所述话路分析处理模块和信号发生器模块均与数据缓存模块连接。

进一步，所述第一电话中继接口单元包括第一二四线转换接口、第一A/D转换电路、第一编码电路、第一解码还原电路、第一D/A转换电路、第一PCM接口、第一SPI接口和第一状态扫描及逻辑控制模块，所述第一A/D转换电路、第一D/A转换电路均通过第一二四线转换接口与主用线路连接，所述第一状态扫描及逻辑控制模块与主用线路连接，所述第一A/D转换电路通过第一编码电路与第一PCM接口连接，所述第一PCM接口通过第一解码还原电路与第一D/A转换电路连接，所述第一状态扫描及逻辑控制模块通过第一SPI接口与第三SPI接口连接，所述第一PCM接口与第一MCBSP接口连接；

所述第二电话中继接口单元包括第二二四线转换接口、第二A/D转换电路、第二编码电路、第二解码还原电路、第二D/A转换电路、第二PCM接口、第二SPI接口和第二状态扫描及逻辑控制模块，所述第二A/D转换电路和第二D/A转换电路均通过第二二四线转换接口与备用线路连接，所述第二状态扫描及逻辑控制模块与备用线路连接，所述第二A/D转换电路通过第二编码电路与第二PCM接口连接，所述第二PCM接口通过第二解码还原电路与第二D/A转换电路连接，所述第二状态扫描及逻辑控制模块通过第二SPI接口与第四SPI接口连接，所述第二PCM接口与第二MCBSP接口连接。

进一步，所述电话用户接口单元包括第三二四线转换接口、第三A/D转换电路、第三编码电路、第三解码还原电路、第三D/A转换电路、第三PCM接口、第六SPI接口和第三状态扫描及逻辑控制模块，所述第三A/D转换电路和第三D/A转换电路均通过第三二四线转换接口与用户话机连接，所述第三状态扫描及逻辑控制模块与用户话机连接，所述第三A/D转换电路通过第三编码电路与第三PCM接口连接，所述第三PCM接口通过第三解码还原电路与第三D/A转换电路连接，所述第三状态扫描及逻辑控制模块通过第六SPI接口与第五SPI接口连接，所述第三PCM接口与第三MCBSP接口连接。

进一步，所述切换处理单元还包括多描述编码处理模块、MDC数据缓冲模块和第三MCBSP接口，所述数据缓存模块依次通过多描述编码处理模块、MDC数据缓冲模块和第三MCBSP接口后与电话用户接口单元的第三PCM接口连接。

进一步，所述第一MCBSP接口、第二MCBSP接口和第三MCBSP接口与数据缓存模块之间通过EDMA方式进行数据交互。

本发明解决其技术问题所采用的第二技术方案是：

一种电话专线智能测试系统，包括第一话机、第二话机、第一电话专线智能切换装置、第二电话专线智能切换装置、第一交换传输设备以及第二交换传输设备，所述第一交换传输设备内设有第一主用线路和第一备用线路，所述第二交换传输设备内设有第二主用线路和第二备用线路；所述第一电话专线智能切换装置和第二电话专线智能切换装置均采用所述的电话专线智能切换装置；

所述第一主用线路连接至第一电话专线智能切换装置的第一电话中继接口单元，所述第一备用线路连接至第一电话专线智能切换装置的第二电话中继接口单元；

所述第二主用线路连接至第二电话专线智能切换装置的第一电话中继接口单元，所述第二备用线路连接至第二电话专线智能切换装置的第二电话中继接口单元；

所述第一交换传输设备以及第二交换传输设备均连接到传输信道中。

本发明解决其技术问题所采用的第三技术方案是：

一种电话专线智能测试方法，包括以下步骤：

S1、当第一电话专线智能切换装置检测第一话机、第一主用线路和第一备用线路处于空闲状态，且第二电话专线智能切换装置检测第二话机、第二主用线路和第二备用线路处于空闲状态时，建立第一备用线路和第二备用线路之间的通话链路以及第一主用线路和第二主用线路之间的通话链路；

S2、针对不同的语音传输质量测试项目，第二电话专线智能切换装置按预设参数生成对应的标准信号，依次通过第二主用线路和第一主用线路之间的通话链路发送到第一电话专线智能切换装置；

S3、第一电话专线智能切换装置接收第二电话专线智能切换装置发送的标准测试信号，对接收到的标准测试信号进行处理分析后，与预设参数的标准信号进行比较，进而获得语音传输质量测试结果；

所述语音传输质量测试项目包括：点电平、频率特性、电平特性、空路噪声、路际串话、量化失真。

进一步，所述步骤S1包括：

S11、当第一电话专线智能切换装置检测第一话机、第一主用线路和第一备用线路处于空闲状态时，对第一备用线路执行摘机操作；

S12、当第一交换传输设备检测到第一备用线路的摘机动作后，接通与第二交换传输设备的链路，并对第二备用线路进行振铃；

S13、第二电话专线智能切换装置检测到第二备用线路的振铃后，检测第二主用线路和第二话机是否处于空闲状态，若是，继续执行步骤S14，反之，向第二备用线路发送忙音；

S14、第二电话专线智能切换装置对第二备用线路执行摘机操作，接通第一备用线路和第二备用线路之间的通话链路；

S15、第一电话专线智能切换装置检测到第一备用线路和第二备用线路的通话链路接通后，生成第一请求数据包，并发送到第二电话专线智能切换装置；

S16、第二电话专线智能切换装置接收该第一请求数据包并进行解调后，判断解调结果是否有误，若无误，则向第一电话专线智能切换装置发送第一确认数据包，反之，向第一电话专线智能切换装置发送出错信息；

S17、第一电话专线智能切换装置在判断接收到第一确认数据包时，继续执行步骤S18，在判断接收到出错信息时，返回步骤S15；

S18、第一电话专线智能切换装置对第一主用线路执行摘机操作；

S19、当第一交换传输设备检测到第一主用线路的摘机动作后，接通到第二交换传输设备的链路，并对第二主用线路进行振铃；

S110、第二电话专线智能切换装置检测到第二主用线路的振铃后，对第二主用线路进行摘机操作，接通第一主用线路和第二主用线路之间的通话链路。

进一步，所述步骤S18，具体包括：

S181、针对不同的语音传输质量测试项目，第一电话专线智能切换装置通过第一备用线路向第二电话专线智能切换装置发送请求测试指令；

S182、第二电话专线智能切换装置通过第二备用线路接收到请求测试指令后，并在判断该请求测试指令为正确指令时，向第一电话专线智能切换装置发送确认测试指令；在判断为请求测试指令为错误指令时，向第一电话专线智能切换装置发送提示指令出错的命令，等待第一电话专线智能切换装置重新发送正确的请求测试指令；

S183、第一电话专线智能切换装置接收到第二电话专线智能切换装置的确认测试指令后，对第一主用线路执行摘机操作。

进一步，所述步骤S2，包括：

S21、针对不同的语音传输质量测试项目，第一电话专线智能切换装置通过第一备用线路向第二电话专线智能切换装置发送对应的请求发送标准信号的请求指令；

S22、第二电话专线智能切换装置通过第二备用线路接收到正确的请求指令后，向第一电话专线智能切换装置发送确认指令，并通过信号发生器模块，产生对应的标准信号，并依次通过第二主用线路和第一主用线路之间的通话链路发送到第一电话专线智能切换装置；

S23、第一电话专线智能切换装置接收到第二电话专线智能切换装置的确认指令后，通过第一主用线路接收第二电话专线智能切换装置发送的标准测试信号。

进一步，步骤S3，具体为：第一电话专线智能切换装置接收第二电话专线智能切换装置发送的标准测试信号，对接收到的标准测试信号进行整形、增益处理后，进行A/D转换得到离散的数字信号，进而将得到的数字信号进行数字滤波、幅度分析后，与预设参数的标准信号进行比较，计算两者之间的差值，判断计算的差值是否符合国标的要求，若是，判定本次测量指标合格，反之，判定本次测量指标不合格。

进一步，所述步骤S3之后，还包括步骤：

S4、将第一交换传输设备以及第二交换传输设备的主用线路和备用线路进行交换设置后，再次执行步骤S1～S3进行语音传输质量测试；

S5、统计两次语音传输质量测试中各测试项目的测试结果，判断第一交换传输设备以及第二交换传输设备的两个线路是否均无故障，若是，则切换到测试结果更好的线路，将其作为默认的通话线路，另一个作为备用的通话线路，反之，执行步骤S6；

S6、针对只有一个线路发生故障的情况，切换到无故障的线路，将其作为通话线路，并发送提示另一个线路故障的告警信息；针对两个线路均发生故障的情况，直接发送提示两个线路故障的告警信息。

本智能切换装置的有益效果是：本电话专线智能切换装置通过设置第一电话中继接口单元、第二电话中继接口单元、切换处理单元和电话用户接口单元，可以自动切换用户话机与主用线路/备用线路之间的连接，方便根据线路语音传输质量的状况，自动地在主用线路和备用线路之间进行切换，准确便捷，保证电话专线随时畅通，提高了电话专线的安全性和可靠性。

本智能测试系统及测试方法的有益效果是：本测试系统可以对第一主用线路、第一备用线路、第二主用线路和第二备用线路构成的两路线路进行语音传输质量自动测试，从而选择合适的线路作为电话线路，可以实现自动测试，自动、便捷。

本智能测试方法的有益效果是：本方法采用先进的语音分析技术，实现了两路电话线路语音传输特性的自动分析，给出电平、频率特性、电平特性、噪声、串话、失真等定量话路特性分析结果，并根据分析结果自动择优选择其中一路作为通话专线。本测试方法有效解决了电话专线人工选择的不科学性问题，同时将主备两条线路资源进行充分利用，提高了电话专线的通话性能、安全性和可靠性。

附图说明

图1是本发明的电话专线智能切换装置的电子框图；

图2是本发明的电话专线智能切换装置的具体实施例的电子框图；

图3是本发明的电话专线智能测试系统的电子框图；

图4是本发明的电话专线智能测试方法的流程图。

具体实施方式

参照图1，本发明提供了一种电话专线智能切换装置，用于切换用户话机与主用线路和备用线路之间的连接，包括第一电话中继接口单元、第二电话中继接口单元、切换处理单元和电话用户接口单元，所述第一电话中继接口单元与主用线路连接，所述第二电话中继接口单元与备用线路连接，所述电话用户接口单元与用户话机连接，所述切换处理单元分别与第一电话中继接口单元、第二电话中继接口单元和电话用户接口单元连接；

所述切换处理单元用于自动测试主用线路和备用线路的语音传输质量，并选择测试结果更好的线路作为通话线路，并自动将该通话线路连接至用户话机。

本发明通过设置第一电话中继接口单元、第二电话中继接口单元这两个中继接口单元，通过中继功能，连接来自PCM端机或交换机的主用线路和备用线路，实现对主用线路和备用线路的切换，从而实现不同线路与用户话机的连接，方便进行线路语音传输质量的自动测试。

进一步作为优选的实施方式，参照图2，所述切换处理单元包括第一MCBSP接口、第二MCBSP接口、第三MCBSP接口、第一中继接口扫描及控制模块、第二中继接口扫描及控制模块、用户接口扫描及控制模块、第三SPI接口、第四SPI接口、第五SPI接口、数据缓存模块、话路分析处理模块和信号发生器模块；

所述第一中继接口扫描及控制模块与第三SPI接口连接，所述第二中继接口扫描及控制模块与第四SPI接口连接，所述用户接口扫描及控制模块与第五SPI接口连接，所述第一MCBSP接口和第三SPI接口分别与第一电话中继接口单元连接，所述第二MCBSP接口和第四SPI接口分别与第二电话中继接口单元连接，所述第五SPI接口和第三MCBSP接口分别与电话用户接口单元连接；

所述数据缓存模块分别与第一MCBSP接口、第二MCBSP接口和第三MCBSP接口连接，所述话路分析处理模块和信号发生器模块均与数据缓存模块连接。

进一步作为优选的实施方式，所述第一电话中继接口单元包括第一二四线转换接口、第一A/D转换电路、第一编码电路、第一解码还原电路、第一D/A转换电路、第一PCM接口、第一SPI接口和第一状态扫描及逻辑控制模块，所述第一A/D转换电路、第一D/A转换电路均通过第一二四线转换接口与主用线路连接，所述第一状态扫描及逻辑控制模块与主用线路连接，所述第一A/D转换电路通过第一编码电路与第一PCM接口连接，所述第一PCM接口通过第一解码还原电路与第一D/A转换电路连接，所述第一状态扫描及逻辑控制模块通过第一SPI接口与第三SPI接口连接，所述第一PCM接口与第一MCBSP接口连接；

所述第二电话中继接口单元包括第二二四线转换接口、第二A/D转换电路、第二编码电路、第二解码还原电路、第二D/A转换电路、第二PCM接口、第二SPI接口和第二状态扫描及逻辑控制模块，所述第二A/D转换电路和第二D/A转换电路均通过第二二四线转换接口与备用线路连接，所述第二状态扫描及逻辑控制模块与备用线路连接，所述第二A/D转换电路通过第二编码电路与第二PCM接口连接，所述第二PCM接口通过第二解码还原电路与第二D/A转换电路连接，所述第二状态扫描及逻辑控制模块通过第二SPI接口与第四SPI接口连接，所述第二PCM接口与第二MCBSP接口连接。

进一步作为优选的实施方式，所述电话用户接口单元包括第三二四线转换接口、第三A/D转换电路、第三编码电路、第三解码还原电路、第三D/A转换电路、第三PCM接口、第六SPI接口和第三状态扫描及逻辑控制模块，所述第三A/D转换电路和第三D/A转换电路均通过第三二四线转换接口与用户话机连接，所述第三状态扫描及逻辑控制模块与用户话机连接，所述第三A/D转换电路通过第三编码电路与第三PCM接口连接，所述第三PCM接口通过第三解码还原电路与第三D/A转换电路连接，所述第三状态扫描及逻辑控制模块通过第六SPI接口与第五SPI接口连接，所述第三PCM接口与第三MCBSP接口连接。

进一步作为优选的实施方式，所述切换处理单元还包括多描述编码处理模块、MDC数据缓冲模块和第三MCBSP接口，所述数据缓存模块依次通过多描述编码处理模块、MDC数据缓冲模块和第三MCBSP接口后与电话用户接口单元的第三PCM接口连接。

进一步作为优选的实施方式，所述第一MCBSP接口、第二MCBSP接口和第三MCBSP接口与数据缓存模块之间通过EDMA方式进行数据交互。

本实施例的电话专线智能切换装置的工作原理如下：

主用线路和备用线路各自连接到本装置的第一电话中继接口单元和第二电话中继接口单元，两个电话中继接口单元的第一中继接口扫描及控制模块和第二中继接口扫描及控制模块实时监测主备线路的变化状态，并把状态变化通过第一SPI接口和第二SPI接口发送到切换处理单元，切换处理单元的第一中继接口扫描及控制模块和第二中继接口扫描及控制模块分部通过第三SPI接口和第四SPI接口实时获取线路状态变化，对各种状态进行响应，并命令两个电话中继接口单元的第一中继接口扫描及控制模块和第二中继接口扫描及控制模块产生各种操作，从而完成电话接续所需要的各种信令交互如铃流检测、摘机、挂机等动作。同时，每个电话中继接口单元把来自主用线路/备用线路的语音信号经各自的A/D转换电路、编码线路后组合成E1/T1帧格式的数字码流，经各自的PCM接口，传送给切换处理单元对应的MCBSP接口进行接收。相反方向，切换处理单元内的数据码流，经MCBSP接口送到电话中继接口单元对应的PCM接口，然后经解码还原电路、D/A转换电路后，恢复为模拟语音信号，对应送到主用线路/备用线路中。切换处理单元的MCBSP接口与数据缓存模块之间以EDMA的工作模式收发数据，不占用CPU开销，因此可以同时进行多路数据的收发，实现主用线路/备用线路两路电话信号经模数转换以后自动进入切换处理单元，切换处理单元的数据缓存模块的数据则自动经两个MCBSP接口送给两个电话中继接口单元的PCM接口，分别解码还原、数模转换为模拟信号以后，送入主用线路/备用线路。这样就实现了主用线路/备用线路两路电话信号与切换处理单元之间的自动交换。暂存于切换处理单元的数据缓存模块的两路数字电话信号，可以直接与电话用户接口单元的第三PCM接口连接，也可以通过对两路信号进行多描述编码处理，通过多描述编码处理模块、MDC数据缓冲模块把两路信号合成为一路信号以后，再通过第三MCBSP接口输出到电话用户接口单元的第三PCM接口。电话用户接口单元经第三解码还原电路、第三D/A转换后恢复为模拟语音信号，送到用户话机上，这样就实现了主/备两路电话信号的自动选择性接收。用户话机的发送信号，在电话用户接口单元内，经第三A/D转换电路、第三编码电路以后，转换为T1/E1格式的数字码流，经第三PCM接口，送到切换处理单元的第三MCBSP接口，经第三MCBSP接口以EDMA的方式自动进入切换处理单元的MDC数据缓冲模块。这些来自用户的数字发送信号，可以直通的方式，经与电话中继接口单元连接的MCBSP接口传送给主/备线路的任一路。也可以对用户数字信号进行多描述编码处理，设置对应的多描述编解码处理模块和MDC数据缓冲模块，然后同时送给主/备线路，这样就实现了用户发送信号对主/备线路的同时发送或选择性发送，从而实现主/备两路电话的自动切换功能。此外，电话用户接口单元的第三状态扫描及控制逻辑模块，用于实时扫描用户话机的状态，实现话机建立话路接续的馈电、振铃、摘挂机检测等功能，切换处理单元内部的用户接口扫描及控制模块，通过第五SPI接口对这些功能进行控制。

本切换装置可以自动切换用户话机与主用线路/备用线路之间的连接，方便进行线路语音传输质量测试，便捷快速，而且切换过程不会带来其它误差，保证了通话过程的语音传输质量，提高了通话过程的可靠性。

参照图3，本发明还提供了一种电话专线智能测试系统，包括第一话机、第二话机、第一电话专线智能切换装置、第二电话专线智能切换装置、第一交换传输设备以及第二交换传输设备，所述第一交换传输设备内设有第一主用线路和第一备用线路，所述第二交换传输设备内设有第二主用线路和第二备用线路；所述第一电话专线智能切换装置和第二电话专线智能切换装置均采用所述的电话专线智能切换装置；

所述第一主用线路连接至第一电话专线智能切换装置的第一电话中继接口单元，所述第一备用线路连接至第一电话专线智能切换装置的第二电话中继接口单元；

所述第二主用线路连接至第二电话专线智能切换装置的第一电话中继接口单元，所述第二备用线路连接至第二电话专线智能切换装置的第二电话中继接口单元；

所述第一交换传输设备以及第二交换传输设备均连接到传输信道中。

本测试系统可以对第一主用线路、第一备用线路、第二主用线路和第二备用线路构成的两路线路进行语音传输质量自动测试，从而选择合适的线路作为电话线路，可以实现自动测试，自动、便捷。

参照图4，本发明还提供了一种基于图2所述的电话专线智能测试系统的电话专线智能测试方法，包括以下步骤：

S1、当第一电话专线智能切换装置检测第一话机、第一主用线路和第一备用线路处于空闲状态，且第二电话专线智能切换装置检测第二话机、第二主用线路和第二备用线路处于空闲状态时，建立第一备用线路和第二备用线路之间的通话链路以及第一主用线路和第二主用线路之间的通话链路；

S2、针对不同的语音传输质量测试项目，第二电话专线智能切换装置按预设参数生成对应的标准信号，依次通过第二主用线路和第一主用线路之间的通话链路发送到第一电话专线智能切换装置；

S3、第一电话专线智能切换装置接收第二电话专线智能切换装置发送的标准测试信号，对接收到的标准测试信号进行处理分析后，与预设参数的标准信号进行比较，进而获得语音传输质量测试结果；

所述语音传输质量测试项目包括：点电平、频率特性、电平特性、空路噪声、路际串话、量化失真。

不同的语音传输质量测试项目，其用于进行测试的标准信号有不同的要求，因此，针对多个语音传输质量测试项目，分别预先设定其对应的标准信号的参数后，在测试过程中，步骤S2中，第二电话专线智能切换装置根据对应的预设参数生成标准信号进行测试，该标准信号通过通话链路到达第一电话专线智能切换装置处，即为标准测试信号，而步骤S3中，第一电话专线智能切换装置接收到第二电话专线智能切换装置发出的标准测试信号后，获取对应的预设参数的标准信号，将标准测试信号进行处理分析后，与标准信号进行比较，就可以获得语音质量测试结果。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤S1包括：

S11、当第一电话专线智能切换装置检测第一话机、第一主用线路和第一备用线路处于空闲状态时，对第一备用线路执行摘机操作；

S12、当第一交换传输设备检测到第一备用线路的摘机动作后，接通与第二交换传输设备的链路，并对第二备用线路进行振铃；

S13、第二电话专线智能切换装置检测到第二备用线路的振铃后，检测第二主用线路和第二话机是否处于空闲状态，若是，继续执行步骤S14，反之，向第二备用线路发送忙音；

S14、第二电话专线智能切换装置对第二备用线路执行摘机操作，接通第一备用线路和第二备用线路之间的通话链路；

S15、第一电话专线智能切换装置检测到第一备用线路和第二备用线路的通话链路接通后，生成第一请求数据包，并发送到第二电话专线智能切换装置；

S16、第二电话专线智能切换装置接收该第一请求数据包并进行解调后，判断解调结果是否有误，若无误，则向第一电话专线智能切换装置发送第一确认数据包，反之，向第一电话专线智能切换装置发送出错信息；

S17、第一电话专线智能切换装置在判断接收到第一确认数据包时，继续执行步骤S18，在判断接收到出错信息时，返回步骤S15；

S18、第一电话专线智能切换装置对第一主用线路执行摘机操作；

S19、当第一交换传输设备检测到第一主用线路的摘机动作后，接通到第二交换传输设备的链路，并对第二主用线路进行振铃；

S110、第二电话专线智能切换装置检测到第二主用线路的振铃后，对第二主用线路进行摘机操作，接通第一主用线路和第二主用线路之间的通话链路。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤S18，具体包括：

S181、针对不同的语音传输质量测试项目，第一电话专线智能切换装置通过第一备用线路向第二电话专线智能切换装置发送请求测试指令；

S182、第二电话专线智能切换装置通过第二备用线路接收到请求测试指令后，并在判断该请求测试指令为正确指令时，向第一电话专线智能切换装置发送确认测试指令；在判断为请求测试指令为错误指令时，向第一电话专线智能切换装置发送提示指令出错的命令，等待第一电话专线智能切换装置重新发送正确的请求测试指令；

S183、第一电话专线智能切换装置接收到第二电话专线智能切换装置的确认测试指令后，对第一主用线路执行摘机操作。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤S2，包括：

S21、针对不同的语音传输质量测试项目，第一电话专线智能切换装置通过第一备用线路向第二电话专线智能切换装置发送对应的请求发送标准信号的请求指令；

S22、第二电话专线智能切换装置通过第二备用线路接收到正确的请求指令后，向第一电话专线智能切换装置发送确认指令，并通过信号发生器模块，产生对应的标准信号，并依次通过第二主用线路和第一主用线路之间的通话链路发送到第一电话专线智能切换装置；

S23、第一电话专线智能切换装置接收到第二电话专线智能切换装置的确认指令后，通过第一主用线路接收第二电话专线智能切换装置发送的标准测试信号。

进一步作为优选的实施方式，步骤S3，具体为：第一电话专线智能切换装置接收第二电话专线智能切换装置发送的标准测试信号，对接收到的标准测试信号进行整形、增益处理后，进行A/D转换得到离散的数字信号，进而将得到的数字信号进行数字滤波、幅度分析后，与预设参数的标准信号进行比较，计算两者之间的差值，判断计算的差值是否符合国标的要求，若是，判定本次测量指标合格，反之，判定本次测量指标不合格。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤S3之后，还包括步骤：

S4、将第一交换传输设备以及第二交换传输设备的主用线路和备用线路进行交换设置后，再次执行步骤S1～S3进行语音传输质量测试；

S5、统计两次语音传输质量测试中各测试项目的测试结果，判断第一交换传输设备以及第二交换传输设备的两个线路是否均无故障，若是，则切换到测试结果更好的线路，将其作为默认的通话线路，另一个作为备用的通话线路，反之，执行步骤S6；

S6、针对只有一个线路发生故障的情况，切换到无故障的线路，将其作为通话线路，并发送提示另一个线路故障的告警信息；针对两个线路均发生故障的情况，直接发送提示两个线路故障的告警信息。

下面结合图1～图3的结构框图说明本发明测试方法的一详细实施例：

本测试方法对主用线路进行语音传输质量测试时，需借助备用线路来传递控制命令，并在线路空闲时进行，具体如下：

智能切换装置1通过电话用户接口单元1，实时扫描第一话机的状态，同时通过第一电话中继接口单元1及第二电话中继接口单元1，实时扫描主用线路及备用线路的状态，确认第一话机及主备线路均处于空闲状态时，启动主备线路语音传输质量自动测试功能。

智能切换装置1通过第二电话中继接口单元1对备用线路1产生摘机操作，交换及传输设备1检测到备用线路1摘机动作后接通交换及传输设备2的链路，并对备用线路2振铃，智能切换装置2通过第二电话中继接口单元2检测到振铃后，通过第一电话中继接口单元2及电话用户接口单元2检测主用线路2及第二话机是否空闲，如果主用线路2或第二话机任何之一处于占用状态，则通过第2中继接口2向备用线路2发送忙音，拒绝智能切换装置1发起的自动测量请求。如果主用线路2和第二话机都处于空闲状态，则智能切换装置2通过第二电话中继接口单元2对备用线路2产生摘机操作，从而接通备用线路1到备用线路2的通话链路。

智能切换装置1通过第二电话中继接口单元1检测到备用线路1到备用线路2已经接通后，通过话路分析及自动切换控制处理模块1首先生成“主用线路请求自动测试指令数据包”，并对数据包进行FSK调制，然后经过第二电话中继接口单元1送入到备用线路1，指令数据包通过信道传输到备用线路2，智能切换装置2通过第二电话中继接口单元2检测到备用线路2上的FSK信号后，进行FSK解调，并对解调结果进行判断。如果解调结果符合约定的通信协议及规则，则通过话路分析及自动切换控制处理模块2生成“主用线路自动测试请求确认数据包”，并对数据包进行FSK调制，然后经过第二电话中继接口单元2送入到备用线路2，否则向智能切换装置1发送数据包命令出错信息。

智能切换装置1通过第二电话中继接口单元1对备用线路1上的FSK信号进行解调，解调结果如果是收到“主用线路自动测试请求确认数据包”，则启动主用线路语音传输质量自动测试流程。如果收到出错信息，则重新发送“主用线路请求自动测试命令数据包”。

智能切换装置1启动主用线路语音传输质量自动测试后，将分别进行点电平、频率特性、电平特性、空路噪声、路际串话、量化失真等传输特性的自动测试。

智能切换装置1首先通过备用线路1向智能切换装置2发送“测试开始请求”指令，智能切换装置2通过备用线路2正确收到命令后，向智能切换装置1回发“自动测试就绪”确认指令，否则向智能切换装置1回发“指令出错”命令，并等待智能切换装置1重发正确的指令。

智能切换装置1收到智能切换装置2回发的“自动测试就绪”确认指令后，通过第一电话中继接口单元1，在主用线路1上产生摘机操作，交换及传输设备1检测到主用线路1摘机动作后接通交换及传输设备2的链路，并对主用线路2振铃，智能切换装置2通过第一电话中继接口单元2检测到振铃后，通过第一电话中继接口单元2对主用线路2产生摘机操作，接通主用线路1到主用线路2的通话链路。

智能切换装置1首先通过备用线路1向智能切换装置2发送“请求发送电点平测试信号”指令，智能切换装置2通过备用线路2正确收到命令后，向智能切换装置1回发命令确认指令，然后通过智能切换装置2的信号发生器模块2，产生幅度为-10dBm0，频率为1020Hz的正弦波信号，并通过第一电话中继接口单元2，输出到主用线路2上，该测试基准信号经过信道传输以后，传输到主用线路1上。

智能切换装置1通过备用线路1收到智能切换装置2回发的命令确认指令后，经过适当延迟，开始通过第一电话中继接口单元1，对主用线路1上来自智能切换装置2的模拟测试基准信号进行接收，把该测试信号经过整形、增益调整等处理后，通过AD转换，得到离散的数字信号，送到话路分析处理模块1，话路分析处理模块1对输入的数字信号进行数字滤波、幅度分析，并与标准值-10dBm0进行比较，计算两者之间的差值是否超出国标的要求，最后把测量结果暂存于数据缓冲区内，完成点电平传输特性的自动测量。

智能切换装置1完成主用线路的点电平自动测量后，开始发起频率特性传输特性的自动测量，其过程与点电平自动测量类似，由智能切换装置2的信号发生器模块2分别产生10个幅度为－10dBm0，频率分别为300Hz、400Hz、600Hz、820Hz、1020Hz、2040Hz、2400Hz、2800Hz、3000Hz、3400Hz的基准正弦波测试信号，而智能切换装置1则对这10个测试基准进行接收分析。10个测试点需要执行10次类似于上述点电平测试的测量过程，以－10dBm0，820Hz测试点为例，说明频率特性传输特性自动测量的过程：

智能切换装置1首先通过备用线路1向智能切换装置2发送“请求发送频率特性－10dBm0，820Hz测试信号”，智能切换装置2通过备用线路2正确收到命令后，向智能切换装置1回发命令确认指令，然后通过智能切换装置2的信号发生器模块2，产生幅度为-10dBm0、频率为820Hz的正弦波信号，并通过第一电话中继接口单元2，输出到主用线路2上，该测试基准信号经过信道传输以后，传输到主用线路1上。

智能切换装置1通过备用线路1收到智能切换装置2回发的命令确认指令后，经过适当延迟，开始通过第一电话中继接口单元1，对主用线路1上来自智能切换装置2的－10dBm0，820Hz测试基准信号进行接收，把该测试信号经过整形、增益调整等处理后，通过AD转换，得到离散的数字信号，送到话路分析处理模块1，话路分析处理模块1对输入的数字信号进行数字滤波、幅度分析，并与标准值进行比较，计算两者之间的差值是否超出国标的要求，最后把测量结果暂存于数据缓冲区内，完成频率特性传输特性－10dBm0，820Hz测试点的自动测量。

频率特性其余测试点的测量过程与此类似。

电平特性、空闲噪声、路际串话、量化失真等项目传输特性的自动测量过程与上述的点电平、频率特性测试类似，都是智能切换装置1通过备用线路向智能切换装置2发送测量请求命令，智能切换装置2收到测量请求命令后，确认请求，并在主用线路上产生智能切换装置1要求的各种测试基准信号，智能切换装置1对主用线路上的信号进行接收，AD转换为数字信号后，在话路分析即切换控制处理模块1内进行相应的数字滤波、幅度分析，比较实测值与基准值之间的差异，从而计算出该测试点的测量结果。

当点电平、频率特性、电平特性、空闲噪声、路际串话、量化失真的传输特性全部测试完毕，就完成了主用线路的话路传输质量的自动测试与分析，智能切换装置1通过备用线路1向智能切换装置2发送“测试结束”指令，待收到智能切换装置2的确认后，智能切换装置1通过第一电话中继接口单元1对主用线路1产生挂机操作，通过第二电话中继接口单元1对备用线路1产生挂机操作；智能切换装置2通过第一电话中继接口单元2对主用线路2产生挂机操作，通过第二电话中继接口单元2对备用线路2产生挂机操作，恢复主用线路与备用线路的空闲状态。

备用线路语音传输质量自动测量过程与上述主用线路语音传输质量自动测量过程相同，只是这时需要使用主用线路来传递测试指令，备用线路进行传输特性的测量。

在自动测量过程中，智能切换装置1与智能切换装置2仍然实时监控第一话机及第二话机的状态，一旦发现其中一端用户摘机使用电话，则马上停止所有测试，恢复主备线路的正常工作状态，不影响主备线路的正常使用。

本实施例中，针对智能切换装置1和智能切换装置2均设置的模块或部件，在其后面增加标号1和2，用于区分。

基于前述测试过程的语音传输质量测试结果进行自动切换的方法：

通过以上的语音传输质量自动测量方法，可以完成主备线路的话路传输特性自动测量，智能切换装置1和智能切换装置2可以根据国标《GB/T 6879 2048Kbit/s 30路脉码调制复用设备技术要求和测试方法》的技术指标要求，分别对两路线路的测量结果进行逐点比对，重新选择实际使用时的默认主用线路与备用线路。

主备线路选择方法：

判断指标共分当点电平、频率特性、电平特性、空闲噪声、路际串话、量化失真6大项，每项具有不同的测试点，合计共有29个测试点。

当两条线路的6项指标中都有1项以上指标不符合要求，则按照出厂默认状态选择主用线路与备用线路，并马上产生告警信号，提示线路故障，此时主备线路皆处于不可用状态；

当两条线路中有1路发生有1项以上指标不符合要求，则暂时选择指标合格的一路作为主用线路，指标超标的一路作为备用线路，并马上产生告警信号，提示线路故障；

当两条线路的6项指标都符合GB/T 6879要求，则对29个测试点的测试结果与GB/T6879要求进行逐一比对，更接近GB/T 6879要求的计1分，否则计0分，然后分别对两条线路29个测试点的得分进行统计，总分数值较高的选择作为主用线路，否则选择为备用线路。最后选择获得的主用线路即为前述的用于进行通话的通话线路。

本测试方法采用先进的语音分析技术，实现了两路电话线路语音传输特性的自动分析，给出电平、频率特性、电平特性、噪声、串话、失真等定量话路特性分析结果，并根据分析结果自动择优选择其中一路作为通话专线。本测试方法有效解决了电话专线人工选择的不科学性问题，同时将主备两条线路资源进行充分利用，提高了电话专线的通话性能、安全性和可靠性，在重要用户通信保障领域，具有极强的推广应用意义

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种电话专线智能切换装置，用于切换用户话机与主用线路和备用线路之间的连接，其特征在于，包括第一电话中继接口单元、第二电话中继接口单元、切换处理单元和电话用户接口单元，所述第一电话中继接口单元与主用线路连接，所述第二电话中继接口单元与备用线路连接，所述电话用户接口单元与用户话机连接，所述切换处理单元分别与第一电话中继接口单元、第二电话中继接口单元和电话用户接口单元连接；

所述切换处理单元用于自动测试主用线路和备用线路的语音传输质量，并选择测试结果更好的线路作为通话线路，并自动将该通话线路连接至用户话机。

2.根据权利要求1所述的电话专线智能切换装置，其特征在于，所述切换处理单元包括第一MCBSP接口、第二MCBSP接口、第三MCBSP接口、第一中继接口扫描及控制模块、第二中继接口扫描及控制模块、用户接口扫描及控制模块、第三SPI接口、第四SPI接口、第五SPI接口、数据缓存模块、话路分析处理模块和信号发生器模块；

所述第一中继接口扫描及控制模块与第三SPI接口连接，所述第二中继接口扫描及控制模块与第四SPI接口连接，所述用户接口扫描及控制模块与第五SPI接口连接，所述第一MCBSP接口和第三SPI接口分别与第一电话中继接口单元连接，所述第二MCBSP接口和第四SPI接口分别与第二电话中继接口单元连接，所述第五SPI接口和第三MCBSP接口分别与电话用户接口单元连接；

所述数据缓存模块分别与第一MCBSP接口、第二MCBSP接口和第三MCBSP接口连接，所述话路分析处理模块和信号发生器模块均与数据缓存模块连接。

3.根据权利要求2所述的电话专线智能切换装置，其特征在于，所述第一电话中继接口单元包括第一二四线转换接口、第一A/D转换电路、第一编码电路、第一解码还原电路、第一D/A转换电路、第一PCM接口、第一SPI接口和第一状态扫描及逻辑控制模块，所述第一A/D转换电路、第一D/A转换电路均通过第一二四线转换接口与主用线路连接，所述第一状态扫描及逻辑控制模块与主用线路连接，所述第一A/D转换电路通过第一编码电路与第一PCM接口连接，所述第一PCM接口通过第一解码还原电路与第一D/A转换电路连接，所述第一状态扫描及逻辑控制模块通过第一SPI接口与第三SPI接口连接，所述第一PCM接口与第一MCBSP接口连接；

所述第二电话中继接口单元包括第二二四线转换接口、第二A/D转换电路、第二编码电路、第二解码还原电路、第二D/A转换电路、第二PCM接口、第二SPI接口和第二状态扫描及逻辑控制模块，所述第二A/D转换电路和第二D/A转换电路均通过第二二四线转换接口与备用线路连接，所述第二状态扫描及逻辑控制模块与备用线路连接，所述第二A/D转换电路通过第二编码电路与第二PCM接口连接，所述第二PCM接口通过第二解码还原电路与第二D/A转换电路连接，所述第二状态扫描及逻辑控制模块通过第二SPI接口与第四SPI接口连接，所述第二PCM接口与第二MCBSP接口连接。

4.根据权利要求2所述的电话专线智能切换装置，其特征在于，所述电话用户接口单元包括第三二四线转换接口、第三A/D转换电路、第三编码电路、第三解码还原电路、第三D/A转换电路、第三PCM接口、第六SPI接口和第三状态扫描及逻辑控制模块，所述第三A/D转换电路和第三D/A转换电路均通过第三二四线转换接口与用户话机连接，所述第三状态扫描及逻辑控制模块与用户话机连接，所述第三A/D转换电路通过第三编码电路与第三PCM接口连接，所述第三PCM接口通过第三解码还原电路与第三D/A转换电路连接，所述第三状态扫描及逻辑控制模块通过第六SPI接口与第五SPI接口连接，所述第三PCM接口与第三MCBSP接口连接。

5.一种电话专线智能测试系统，其特征在于，包括第一话机、第二话机、第一电话专线智能切换装置、第二电话专线智能切换装置、第一交换传输设备以及第二交换传输设备，所述第一交换传输设备内设有第一主用线路和第一备用线路，所述第二交换传输设备内设有第二主用线路和第二备用线路；所述第一电话专线智能切换装置和第二电话专线智能切换装置均采用权利要求1-4任一项所述的电话专线智能切换装置；

所述第一主用线路连接至第一电话专线智能切换装置的第一电话中继接口单元，所述第一备用线路连接至第一电话专线智能切换装置的第二电话中继接口单元；

所述第二主用线路连接至第二电话专线智能切换装置的第一电话中继接口单元，所述第二备用线路连接至第二电话专线智能切换装置的第二电话中继接口单元；

所述第一交换传输设备以及第二交换传输设备均连接到传输信道中。

6.一种电话专线智能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、当第一电话专线智能切换装置检测第一话机、第一主用线路和第一备用线路处于空闲状态，且第二电话专线智能切换装置检测第二话机、第二主用线路和第二备用线路处于空闲状态时，建立第一备用线路和第二备用线路之间的通话链路以及第一主用线路和第二主用线路之间的通话链路；

S2、针对不同的语音传输质量测试项目，第二电话专线智能切换装置按预设参数生成对应的标准信号，依次通过第二主用线路和第一主用线路之间的通话链路发送到第一电话专线智能切换装置；

S3、第一电话专线智能切换装置接收第二电话专线智能切换装置发送的标准测试信号，对接收到的标准测试信号进行处理分析后，与预设参数的标准信号进行比较，进而获得语音传输质量测试结果；

所述语音传输质量测试项目包括：点电平、频率特性、电平特性、空路噪声、路际串话、量化失真。

7.根据权利要求6所述的电话专线智能测试方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11、当第一电话专线智能切换装置检测第一话机、第一主用线路和第一备用线路处于空闲状态时，对第一备用线路执行摘机操作；

S12、当第一交换传输设备检测到第一备用线路的摘机动作后，接通与第二交换传输设备的链路，并对第二备用线路进行振铃；

S13、第二电话专线智能切换装置检测到第二备用线路的振铃后，检测第二主用线路和第二话机是否处于空闲状态，若是，继续执行步骤S14，反之，向第二备用线路发送忙音；

S14、第二电话专线智能切换装置对第二备用线路执行摘机操作，接通第一备用线路和第二备用线路之间的通话链路；

S15、第一电话专线智能切换装置检测到第一备用线路和第二备用线路的通话链路接通后，生成第一请求数据包，并发送到第二电话专线智能切换装置；

S16、第二电话专线智能切换装置接收该第一请求数据包并进行解调后，判断解调结果是否有误，若无误，则向第一电话专线智能切换装置发送第一确认数据包，反之，向第一电话专线智能切换装置发送出错信息；

S17、第一电话专线智能切换装置在判断接收到第一确认数据包时，继续执行步骤S18，在判断接收到出错信息时，返回步骤S15；

S18、第一电话专线智能切换装置对第一主用线路执行摘机操作；

S19、当第一交换传输设备检测到第一主用线路的摘机动作后，接通到第二交换传输设备的链路，并对第二主用线路进行振铃；

S110、第二电话专线智能切换装置检测到第二主用线路的振铃后，对第二主用线路进行摘机操作，接通第一主用线路和第二主用线路之间的通话链路。

8.根据权利要求6所述的电话专线智能测试方法，其特征在于，所述步骤S2，包括：

S21、针对不同的语音传输质量测试项目，第一电话专线智能切换装置通过第一备用线路向第二电话专线智能切换装置发送对应的请求发送标准信号的请求指令；

S22、第二电话专线智能切换装置通过第二备用线路接收到正确的请求指令后，向第一电话专线智能切换装置发送确认指令，并通过信号发生器模块，产生对应的标准信号，并依次通过第二主用线路和第一主用线路之间的通话链路发送到第一电话专线智能切换装置；

S23、第一电话专线智能切换装置接收到第二电话专线智能切换装置的确认指令后，通过第一主用线路接收第二电话专线智能切换装置发送的标准测试信号。

9.根据权利要求6所述的电话专线智能测试方法，其特征在于，步骤S3，具体为：第一电话专线智能切换装置接收第二电话专线智能切换装置发送的标准测试信号，对接收到的标准测试信号进行整形、增益处理后，进行A/D转换得到离散的数字信号，进而将得到的数字信号进行数字滤波、幅度分析后，与预设参数的标准信号进行比较，计算两者之间的差值，判断计算的差值是否符合国标的要求，若是，判定本次测量指标合格，反之，判定本次测量指标不合格。

10.根据权利要求6所述的电话专线智能测试方法，其特征在于，所述步骤S3之后，还包括步骤：

S4、将第一交换传输设备以及第二交换传输设备的主用线路和备用线路进行交换设置后，再次执行步骤S1～S3进行语音传输质量测试；

S5、统计两次语音传输质量测试中各测试项目的测试结果，判断第一交换传输设备以及第二交换传输设备的两个线路是否均无故障，若是，则切换到测试结果更好的线路，将其作为默认的通话线路，另一个作为备用的通话线路，反之，执行步骤S6；

S6、针对只有一个线路发生故障的情况，切换到无故障的线路，将其作为通话线路，并发送提示另一个线路故障的告警信息；针对两个线路均发生故障的情况，直接发送提示两个线路故障的告警信息。